SO_4^(2-)/WO_3-ZrO_2催化剂上硝基氯苯的区域选择性合成研究

制备了一系列钨锆原子比不同的SO42-/WO3 ZrO2固体酸催化剂,并对其进行了表征;研究了WO3的不同含量和不同焙烧温度条件下制备的催化剂对硝酸硝化氯苯的区域选择性。结果表明:在醋酐存在下,600℃焙烧的SO42-/WO3 ZrO2(0.15)催化剂催化下,氯苯与等物质的量的硝酸反应,其产物具有强对位选择性,氯苯一硝化产物中邻/对硝基氯苯异构体的质量比达0.30,产物得率可达55.8%。该反应快速,并将对硝基化合物的绿色合成产生极其重要的影响。

固体酸SO_(4)^(2-)-/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)的制备及其催化合成癸二酸二辛酯的研究

本研究采用沉淀-浸渍法制备了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂,以癸二酸和异辛醇的酯化反应为探针反应,确定了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂的最佳制备条件。实验分别考察了焙烧温度、焙烧时间、硫酸浸渍浓度、硫酸浸渍时间、陈化温度对催化活性的影响,并进一步考察了催化剂的循环使用性能。结果表明:焙烧温度为600℃、焙烧时间为5 h、硫酸浸渍浓度为0.6 mol/L、硫酸浸渍时间为9 h、陈化温度为-20℃时,制备出的SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂具有较好的催化活性,癸二酸的酯化率可以达到99.66%,催化剂循环使用5次后,酯化率降至90.54%。

Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)固体超强酸催化剂的制备及其异构化性能评价

在Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)固体超强酸中引入WO_(3)制备了Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)固体超强酸催化剂,采用N 2吸附-脱附、XRD、TPD、TPR和Py-IR等手段对所制备催化剂进行了分析表征;在5 mL连续固定床反应装置上,考察了WO_(3)含量对Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)催化剂作用下正己烷临氢异构化反应活性的影响。结果表明:WO_(3)的引入能够显著调节Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)催化剂中四方晶相ZrO_(2)含量、比表面积、孔体积、平均孔径和酸量等,使暴露在催化剂表面的活性中心明显增加;在反应温度240℃、反应压力2.0 MPa、体积空速1.0 h-1、氢气/正己烷体积比600的条件下,WO_(3)质量分数16%的Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)催化剂的异构化活性最高,正己烷转化率为82.27%,异构化率为81.32%,二甲基丁烷选择性为34.28%。

复合氧化物固体超强酸SO_4^(2-)/WO_3-ZrO_2的制备和分析

制备系列复合氧化物固体超强酸ＳＯ４２－／ＷＯ３－ＺｒＯ２，以流动的Ｈａｍｍｅｔ指示剂法测定其酸度。用Ｘ射线衍射法、差热－热重法、吸附吡啶ＩＲ等方法对其酸强度、物相结构与焙烧温度、钨锆原子比的相关性进行分析。结果表明，ＳＯ４２－与ＷＯ３的加入，延迟了ＺｒＯ２晶化，稳定了介稳的四方晶相，有利于超强酸中心的形成。该超强酸有Ｌｅｗｉｓ和Ｂｒｏｎｓｔｅｄ两种酸中心。

SO_4^(2-)/WO_3-ZrO_2催化合成乙酸丁酯

制备了硫酸促进型酯化催化剂SO42-/WO3-ZrO2,考察了WO3含量、焙烧温度和焙烧时间等对酯化率的影响。结果表明催化剂适宜制备条件为:WO3含量10%,300℃焙烧2h;将其用于催化乙酸与正丁醇的酯化反应合成了乙酸丁酯,反应条件为:乙酸0.2mol,催化剂0.75g,n(正丁醇)∶n(乙酸)=1.8∶1,反应时间30min,酯化率可达98.2%。

用磁性SO_4^(2-)/Fe^(2+)Fe_2^(3+)O_4-ZrO_2固体超强酸催化合成柠檬酸三丁酯初探

用磁性材料与对固体超强酸组合,制备出磁性SO42-/Fe2+Fe23+O4-ZrO2固体超强酸催化剂,并用于柠檬酸三丁酯的合成反应进行了活性测试和催化剂回收实验。得到最佳反应条件为:丁醇／柠檬酸(摩尔比)=3.7:1,反应温度为150℃,反应时问5 h,w(催化剂)=1.2％,柠檬酸的转化率达96％。可利用外加磁场将催化剂从产物中迅速分离,回收率达83.2％,并且催化剂能重复使用。

水热改性SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3催化环己醇脱水合成环己烯

以钛酸四丁酯为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作模板剂,通过水热法制备出介孔TiO2。将TiO2与H2WO4混合,用1 mol/L H2SO4浸渍制得SO42-/TiO2-WO3固体超强酸。以催化环己醇脱水制备环己烯为探针反应,采用IR、XRD对催化剂进行表征。结果表明,在优化条件下,即反应温度为170~180℃,w(催化剂)=5.3%,反应时间为45 m in,环己烯收率可达95.6%。催化剂重复使用5次后收率仍可达88.9%。使用5次后的催化剂经再生后,环己烯收率可达95.3%。水热法制备的催化剂比普通方法制备的催化剂烯收率提高5.65%。

SO_4^(2-)/La_2O_3-ZrO_2催化合成亚油酸乙酯

将SO42-/ZrO2负载镧制备了新型催化剂SO42-/La2O3-ZrO2,以亚油酸和乙醇的酯化反应为探针,考察了不同制备条件对催化剂性能的影响,结果表明,La3+浸渍浓度为0.07 mol/L,经110℃烘干后于500℃焙烧3 h所得催化剂活性最好。采用正交实验法对影响酯化反应的因素进行考察,最佳实验条件为n(醇)∶n(酸)=6∶1,反应时间6 h,催化剂用量3%(亚油酸),酯化率可达93.7%。且该催化剂具有良好的重复使用和再生能力。

SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛

以固体超强酸SO42-/TiO2-WO3为催化剂,对以丁醛和1,2-丙二醇为原料合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的反应条件进行了研究。实验表明:SO42-/TiO2-WO3是合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的良好催化剂,研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响。最佳反应条件为:n(丁醛)/n(1,2-丙二醇)=1/1.4,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂,反应时间50 min。上述条件下,丁醛1,2-丙二醇缩醛的收率可达84.6%。

固体超强酸SO_4^(2-)-ZrO_2-MoO_3催化合成α-萘乙酸甲酯

以固体超强酸SO2 -4-ZrO2 -MoO3 为催化剂合成α 萘乙酸甲酯 ,考察了MoCO3含量、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对催化剂性能的影响。同时还讨论了酯化反应时间、催化剂用量以及原料醇酸质量之比对酯化率的影响。在优惠反应条件下 ,α 萘乙酸甲酯的转化率为 83 8%。

SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3催化合成丁酮缩乙二醇

以固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3为催化剂,由丁酮和乙二醇反应合成了丁酮缩乙二醇。探讨了SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3对缩酮反应的催化活性,研究了酮醇摩尔比、催化剂用量和反应时间诸因素对产物收率的影响。结果表明:SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3是合成丁酮缩乙二醇的良好催化剂,在n(酮):n(醇)=1:1.5,催化剂用量为反应物料总质量的0.5％,以环己烷为带水剂,反应时间1.5 h的条件下,丁酮缩乙二醇的收率可达71.8％。

Cu/SO_4^(2-)/La_2O_3-ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其对C_3H_6选择还原NO的催化性能

以Al2O3为基质,添加ZrO2和La2O3,制成La2O3-ZrO2-Al2O3复合载体,然后采用SO42-进行改性,再负载上Cu2+,制备了铜基SO42-改性的复合载体催化剂(Cu/SO42-/La2O3-ZrO2-Al2O3)。考察了它在富氧条件下对丙烯选择还原NO的催化性能,并借助XRD、SEM、TG、Py-IR、NH3-TPD、FTIR和TPR等方法研究了Cu/SO42-/La2O3-ZrO2-Al2O3的结构和性能的关系。结果表明,ZrO2的加入主要有利于提高催化剂的低温活性;La2O3的加入则主要有利于提高催化剂的热稳定性和还原性能;SO42-能够与Zr形成螯合双配位结构,大幅度促使催化剂表面酸量增加并且酸性增强;因此,有效地提高了Cu/SO42-/La2O3-ZrO2-Al2O3在富氧条件下对丙烯选择还原NO的催化活性和水热稳定性。在无水条件下,Cu/SO42-/La2O3-ZrO2-Al2O3能使NO的最大转化率高达84.3%,即使在275℃10%水蒸气存在的情况下,仍能使NO的转化率高达81.2%。

固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3-ZrO_2的声化学制备及其催化酯化性能

采用超声共沉淀法制备SO42-/Fe2O3-ZrO2(SFZ)固体超强酸,用流动指示剂法测定其酸强度,通过BET及IR对其进行表征,并将样品用于催化乙酸和正丁醇的酯化反应。结果表明,超声共沉淀法制备的SO42-/Fe2O3-ZrO2固体超强酸比表面积及酸强度大(H0≤-16.0),催化活性高,样品表面与SO42-结合较牢固,重复使用时,催化活性变化不大。

SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3催化合成苹果酯-B的研究

制备了固体超强酸SO2 4/TiO2 WO3 催化剂。以SO2 4/TiO2 WO3 为多相催化剂 ,对以乙酰乙酸乙酯和 1,2 丙二醇为原料合成苹果酯 B的反应条件进行了研究。实验表明 :固体超强酸SO2 4/TiO2 WO3 是合成苹果酯 B的良好催化剂 ,最佳反应条件为 :n(乙酰乙酸乙酯 ) :n(1,2 丙二醇 ) =1∶1.5 ,催化剂用量为反应物料总质量的 1.0 % ,环己烷为带水剂 ,反应时间 2 .0h ,反应温度 85～ 110℃。在上述条件下 ,苹果酯 B的收率可达 89.4 %。

SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

介绍了以固体超强酸SO42-/TiO2-WO3为多相催化剂,通过环己酮和1,2-丙二醇反应合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮,探讨了SO42-/TiO2-WO3对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:SO42-/TiO2-WO3是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在n(环己酮):n(1,2-丙二醇)=1:1.5,催化剂用量为反应物料总质量的1.25%,环己烷为带水剂,反应时间1.5h的优化条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达88.5%.

复合固体超强酸催化剂SO_4^(2-)-MoO_3-ZrO_2 的研究——Ⅱ . 酯化催化性能的研究

以乙酸和丁醇的酯化为探针反应，着重考察了制备条件对ＳＯ２－４ＭｏＯ３ＺｒＯ２超强酸催化剂催化活性的影响；考察了催化剂的使用寿命。结果表明，ＭｏＯ３含量和焙烧温度对催化活性有显著影响，而Ｈ２ＳＯ４浓度对催化活性的影响却不明显；催化剂具有较好的稳定性及使用寿命。另外，用ＸＲＤ、ＦＴＩＲ等分析方法对催化剂进行了物性测试。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3催化合成乙酸正戊酯

以新型固体超强酸SO2 -4/TiO2 WO3 为催化剂 ,用乙酸和正戊醇反应合成乙酸正戊酯。探讨了醇酸物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对酯收率的影响。实验表明 :固体超强酸SO2 -4/TiO2 WO3 具有较好的催化活性 ,醇酸物质的量比为 1.35∶1,催化剂用量为反应物料总质量的 1.0 % ,反应时间为 2 .0h ,反应温度 10 4～ 116℃ ,收率达 6 5 .0 %

SO_4^(2-)-/La_2O_3-ZrO_2-HZSM-5催化合成柠檬酸酯

首次合成了固体超强酸催化剂SO42--/La2O3-ZrO2-HZSM-5,并用其合成了六种柠檬酸酯,分析了催化剂用量、焙烧温度、反应时间、醇酸比等因素对酯化率的影响。结果表明:500℃焙烧3h所得催化剂活性最好,柠檬酸酯的酯化率可达91.5%以上,高碳醇的酯化率高于低碳醇的酯化率,且该催化剂具有良好的重复使用和再生能力。

SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3催化合成丁酸系列酯

以固体超强酸SO42-/TiO2-WO3为催化剂,通过正丁酸和异戊醇反应合成了丁酸异戊酯,并探讨了诸因素对收率的影响。同时,在合成丁酸异戊酯的最优条件下,以乙醇、丙醇、丁醇、正戊醇和正丁酸为原料合成丁酸系列酯。实验表明,SO42-/TiO2-WO3具有良好的催化活性,在醇酸摩尔比为1.3∶1,催化剂用量为1.5%,反应时间为1.5h的条件下,丁酸乙酯的收率为13.2%,丁酸丙酯的收率为30.9%,丁酸丁酯的收率为75.9%,丁酸正戊酯的收率为93.7%,丁酸异戊酯的收率为92.4%。

固体超强酸SO_4^(2-)/WO_3/ZrO_2催化合成尿囊素

研究了固体超强酸SO_4^(2-)/WO_3/ZrO_2在尿囊素合成中的应用以及缩合阶段反应规律及影响因素,并采用熔点测定、红外分析的方法对尿囊素进行分析。结果表明,使用固体超强酸SO_4^(2-)/WO_3/ZrO_2催化乙醛酸与尿素缩合得到尿囊素,其适宜的反应条件为:投料比1∶4,反应温度75℃,反应时间3h,尿囊素收率为61.12%,且催化剂的重复使用性能良好。